Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Обзор литературы
1.1. Краткие сведения об изучаемых Солнечно-Земных явлениях 15
1.2. Влияние гелиогеомагнитной активности на функциональное состояние организма человека
1.2.1. Пространственно-временная организация человека как интегральный критерий адаптации
1.2.1.1. Роль биологических ритмов в адаптации человека 21
1.2.1.2. Пространственно-временное восприятие в оценке качества адаптации 24
1.2.1.3. Хронотип и его роль в адаптационных реакциях организма 25
1.2.2. Механизмы влияния гелиогеомагнитной активности и метеофакторов на организм человека и адаптация к ним 27
1.2.3. Гелиогеомагнитная активность и заболеваемость острой сердечнососудистой патологией 34
1.2.4. Влияние метеофакторов на заболеваемость острой сердечнососудистой патологией 40
1.2.5. Сезонные аспекты влияния природных факторов внешней среды на организм человека 42
1.2.6. Вариабельность сердечного ритма как интегральный метод оценки влияния космофизических факторов на организм человека 45
1.2.7. Влияние гелиогеомагнитных и метеорологических факторов на биоэлектрическую активность головного мозга 49
1.2.8. ГРВ-биоэлектрография в оценке адаптационных возможностей организма 51
1.3. Способы расширения адаптационных резервов организма к воздействию климатических и гелиогеомагнитных факторов 54
Глава 2. Материал и методы исследования
2.1. Характеристика обследуемых групп 62
2.2. Оценка метеорологических факторов 64
2.3. Изучение гелиогеофизической обстановки 65
2.4. Хрономедицинские методы исследования
2.4.1. Исследование восприятия времени и пространства 67
2.4.2. Исследование хронотипа 67
2.4.3. Ауторитмометрия 68
2.5. Функционально - диагностические методы обследования
2.5.1. Исследование вариабельности сердечного ритма
2.5.1.1. «Классические» показатели ВСР 70
2.5.1.2. Показатели нелинейной динамики ВСР 72
2.5.2. Суточное мониторирование артериального давления (СМАД) 82
2.5.3. Электроэнцефалография 82
2.5.4. ГРВ-биоэлектрография (по Г.К. Короткову) 83
2.6. Исследование психофизиологического статуса
2.6.1. Тест Спилбергера-Ханина (определение личностной (ЛТ) и ситуативной (СТ) тревожности) 86
2.6.2. Тест САН 86
2.6.3. Оценка сезонного паттерна (SPAQ) 87
2.7. Исследование качества жизни 87
2.8. Математико-статистические методы анализа данных 88
Глава 3. Анализ результатов комплексного обследования студентов-медиков
3.1. Цирканнуальные колебания показателей ВСР 90
3.1.1. Цирканнуальные показатели нелинейной динамики ВСР 97
3.1.2. Сравнительный анализ показателей ВСР у студентов в декабре 2008 и 2010 г.г 103
3.1.3. Особенности влияния метео- и гелиогеомагнитных факторов на регуляторные системы организма спортсменов 106
3.2. Сезонный анализ ГРВ-биоэлектрограмм и психофизиологического статуса студентов 111
3.3. Особенности вариабельности сердечного ритма и пространственно временного восприятия хронотопа у лиц разного хронотипа 121
3.3.1. Особенности реагирования лиц разного хронотипа на погодные условия 127
3.4. Исследование сезонных различий биоэлектрической активности головного
мозга и ее зависимости от космофизических и метеорологических факторов на примере параметров альфа-ритма 134
3.5. Результаты лонгитюдного исследования показателей ГРВ-биоэлектрографии у здоровых лиц и их зависимости от космофизических и погодных факторов 140
Глава 4. Особенности реагирования больных артериальной гипертензией на природные факторы внешней среды
4.1. Оценка влияния гелиогеомагнитной активности и погодных факторов на больных гипертонической болезнью 149
Глава 5. Анализ временных рядов заболеваемости острой сердечно-сосудистой патологией (инфаркт миокарда, острое нарушение мозгового кровообращения)
5.1. Анализ зависимости заболеваемости инфарктом миокарда от вариаций метеофакторов, гелиогеомагнитной и сейсмической активности 164
5.2. Анализ зависимости заболеваемости острыми нарушениями мозгового кровообращения от вариаций метеофакторов, гелиогеомагнитной и сейсмической активности 178
Глава 6. Профилактика и коррекция метеопатических реакций у человека
6.1. Метод хронокоррекции и хронопрофилактики метеопатических реакций у студентов-медиков с десинхронозами 190
6.2. Метод хронокоррекции и хронопрофилактики метеопатических реакций у больных гипертонической болезнью 198
Заключение 208
Выводы 220
Практические рекомендации 222
Литература 223
Приложения 284
- Механизмы влияния гелиогеомагнитной активности и метеофакторов на организм человека и адаптация к ним
- Цирканнуальные показатели нелинейной динамики ВСР
- Оценка влияния гелиогеомагнитной активности и погодных факторов на больных гипертонической болезнью
- Метод хронокоррекции и хронопрофилактики метеопатических реакций у студентов-медиков с десинхронозами
Введение к работе
АКТУАЛЬНОСТЬ ТЕМЫ. Одним из всеобщих законов Вселенной является тот факт, что ее элементы находятся в постоянном взаимодействии друг с другом, оказывая взаимное влияние на те или иные параметры и связи между ними. Человек постоянно находится между двумя факторами: с одной стороны – это внешняя среда, обеспечивающая создание гомеостаза, а с другой – деятельность человека, требующая формирования для нее оптимального функционального состояния, поэтому адаптация является процессом, когда одновременно решаются противоречивые задачи (Медведев В.И., 2003). При проведении многочисленных исследований установлено, что на организм человека оказывают влияние погодно-климатические, гелиогеомагнитные факторы (Чижевский А.Л., 1973, 1976; Гурфинкель Ю.И., 1998, 2011; Бреус Т.К., 1998, 2006, 2012; Чибисов С.М., 2001, 2006, 2010; Рагульская М.В. и соавт., 2008, 2010, 2012; Агаджанян Н.А., 2007, 2012; Гамбурцев А. Г. и соавт., 2011-2013; Заславская Р.М. и соавт., 2011-2013; Рапопорт С.И. и соавт., 2003, 2011, 2012; Grecha V. et al., 2001; Cherry N., 2002; Halberg F., 2004, 2005; Babayev E.S., 2008; Belisheva N.K. et. al., 2004, 2005).
Несмотря на большое количество исследований, проводимых в разных уголках мира, до сих пор не выделен маркерный космогеофизический фактор, оказывающий преимущественное влияние на организм, поскольку факторы внешней среды имеют крайне малые амплитуды вариаций и действуют опосредованно через сложную систему обратных связей (Чибисов С.М., Рагульская М.В., 2012). Множество существующих спорных вопросов в первую очередь связаны с неопределенностью в величине и направленности оценок сопряженности факторов, отражающих гелиогеофизическую активность, и биомедицинских параметров (Птицина Н.Г., Виллорези Дж. и др., 1998; Бардак А.В. и др., 2003). Наиболее полная и оптимальная регуляция деятельности биологической системы, основанная, в том числе, на информационных воздействиях, возможна только через ее единую пространственно-временную организацию. Адаптация организма к воздействию факторов внешней среды обеспечивается скоординированными в пространстве и времени и соподчиненными между собой специализированными функциональными системами организма (Романов Ю.А., 2004, 2005). В связи с этим особое значение в медицине придается поиску ранних критериев изменения функционального состояния организма в ответ на действие факторов малой и средней силы, являющихся подпороговыми и не приводящих к патологическим изменениям (Суворов Г.А., Саноцкий И.В., 2003). Со снижением адаптационных возможностей организма, с уменьшением способности адекватно реагировать не только на социально-трудовые, но и на обычные повседневные нагрузки связан переход от здоровья к болезни. При этом на границе между здоровьем и болезнью возникает целый ряд переходных состояний, получивших название донозологических. Их развитие обусловлено снижением функциональных резервов и ростом напряжения регуляторных систем, необходимого для поддержания гомеостаза основных систем жизнеобеспечения организма (Алякринский Б.С. и др., 1977, 1985; Романов Ю.А., 1980-2005; Комаров Ф.И., 1982-2008; Доскин В.А. и др., 1989; Заславская Р.М., 1991-2008; Баевский Р. М., 1997,2001,2003,2004; Берсенева А.П., 1997,2004; Григорьев А. И., 2001; Рапопорт С.И., 2000-2012; Хетагурова Л.Г. и др., 1990-2012). В этой связи представляется актуальным и перспективным патофизиологическое обоснование и применение хронотерапевтических методов для активации адаптационных резервов организма в условиях комплексного влияния различных дестабилизирующих природных факторов среды обитания.
ЦЕЛЬ ИССЛЕДОВАНИЯ. Изучить патофизиологические механизмы влияния комплексных факторов внешней среды (метео-, гелиогеомагнитных) на функциональное состояние организма у относительно здоровых лиц и больных гипертонической болезнью. Оценить степень влияния гелиогеомагнитных и метеорологических факторов на заболеваемость инфарктом миокарда и острыми нарушениями мозгового кровообращения. Разработать и патогенетически обосновать хронотерапевтические методы оптимизации адаптивных реакций организма.
-
Изучить основные показатели вегетативной регуляции, пространственно-временной организации физиологических и психофизиологических функций, биоэлектрической активности головного мозга у относительно здоровых лиц.
-
Изучить динамику функционального состояния основных регуляторных систем организма практически здоровых лиц и больных с сердечно-сосудистой патологией в разные сезоны года хрономедицинскими и функционально-диагностическими методами.
-
Сопоставить полученные результаты с текущим состоянием природных факторов среды обитания: метеорологических (давление, влажность, скорость ветра, температура воздуха), гелиогеофизических (число солнечных пятен, поток радиоизлучения, параметры межпланетного магнитного поля, индексы геомагнитной активности).
-
Провести ретроспективный анализ госпитализаций больных с сердечно-сосудистой и неврологической патологией в клиники г. Владикавказа. Сопоставить частоту госпитализаций с изменениями факторов внешней среды.
-
Разработать и апробировать хрономедицинские методы активации резервов адаптации у молодых лиц с десинхронозами и больных гипертонической болезнью в условиях комплексного воздействия климато-гелиогеофизических факторов.
-
Оценить эффективность методов фито-, арома-, биоуправляемой квантовой терапии и мелатонина для хронопрофилактики и хронокоррекции метеопатических реакций у метеозависимых лиц с доклиническими и клиническими нарушениями здоровья.
Впервые оценены сезонные аспекты зависимости показателей вариабельности сердечного ритма от метеорологических и гелиогеомагнитных факторов.
Впервые выявлены сезонные особенности показателей нелинейной динамики вариабельности сердечного ритма.
Получены новые знания о механизмах развития метеопатических реакций у студентов с десинхронозами и больных гипертонической болезнью.
Впервые разработаны и патогенетически обоснованы методы комплексной хронокоррекции и хронопрофилактики метеопатических реакций у студентов с десинхронозами и больных гипертонической болезнью.
Показано многообразие методов анализа взаимосвязей физиологических показателей и рядов заболеваемости с факторами космической и земной погоды, существенно дополняющих друг друга.
НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКАЯ ЗНАЧИМОСТЬ РАБОТЫ.
-
Комплексное изучение показателей вариабельности сердечного ритма, биоэлектрической активности головного мозга, психофизиологического и биоритмологического статусов позволило выявить их разнообразные взаимосвязи и расширить представления о механизмах возникновения метеопатических реакций.
-
Анализ сердечно-сосудистых катастроф показал линейность зависимости случаев острого нарушения мозгового кровообращения от солнечной и геофизической активности и более сложную нелинейную зависимость случаев инфаркта миокарда, что значительно ограничивает применимость широко распространенного корреляционного анализа в подобных ситуациях.
-
Внедрение результатов исследования способствовало улучшению качества жизни и состояния здоровья студентов с десинхронозами и больных гипертонической болезнью I и II стадий за счет нивелирования симптомов патологической метеочувствительности, нормализации вегетативного и биоритмологического статуса, расширения адаптационных резервов организма разных патогенетических уровней.
Механизмы влияния гелиогеомагнитной активности и метеофакторов на организм человека и адаптация к ним
Развитие высокотехнологичных исследований человеческого организма, в частности сердечно-сосудистой системы и головного мозга, делают возможным изучение взаимосвязи флуктуаций солнечных и геомагнитных с собственными биологическими полями организма. В связи с этим появилась необходимость в создании научного направления, которое бы изучало взаимосвязи биологических аспектов жизнедеятельности с космо-, гелио- и геомагнитными ритмами - хроноастробиологии (Halberg F. et al., 2004, 2005). В настоящее время проблема изучения солнечно-земных взаимосвязей хорошо мотивирована в результате сбора колоссального количества информации о скорости солнечного ветра, космических лучах, геомагнитной активности и деятельности человека (Smart D.F. et. а, 1995).
В результате многочисленных исследований получены убедительные доказательства влияния слабых электромагнитных полей на живые организмы, включая и организм человека (Пресман А.С., 1978; Сидякин В.Г., 1986, 1992; Фролов В.А. с соавт., 1986, 2006; Холодов Ю.А., Лебедева Н.Н., 1992; Владимирский Б.М., Темурьянц Н.А., 2000; Агаджанян Н.А. с соавт., 2001; Агаджанян Н.А., 2005; Бреус Т.К., Рапопорт С.И., 2003, 2012; Гамбурцев А.Г. и соавт., 2002, 2008, 2009, 2011, 2012 и др.). Человек представляет собой открытую динамическую неравновесную самоорганизующуюся систему, обменивающуюся энергией и веществом с окружающей средой (Пресман А.С., 1968; Гаркави Л.Х. и соавт., 1998; Агаджанян Н.А. и соавт., 2005; Белевитин А.Б. и соавт., 2009). Проблема взаимодействия факторов внешней среды с биологическими объектами состоит именно в этом обмене, что вызывает те или иные реакции организма на неспецифическое действие физико-химических и гелиогеомагнитных факторов (Владимирский Б.М., 1971, 1975, 2003). Воздействие данных факторов приводит системы организма в тонизирующее, рабочее состояние и одновременно вызывает в них изменения. Системы организма реагируют на каждый раздражитель избирательно (Ушаков И.Б., Сорокин О.Г., 2004).
Поглощаемая системой энергия существенно не повышает ее уровень внутри системы, но одновременно является носителем информации, действующей как сигнал, который вызывает ответную реакцию за счет собственных энергетических ресурсов (Пресман А.С., 1997). При этом возможно суммирование (вычитание) низкоинтенсивных сигналов, приводящих к изменению регуляции процессов и формированию интегральных ответных реакций, зависящих от параметров электромагнитного излучения (Бурлаков А.Б. и соавт., 2003).
Многочисленные исследования влияния геомагнитной активности на функциональное состояние человеческого организма показали, что адаптация организма к усилению напряженности магнитного поля Земли проявляется преимущественным реагированием глюкокортикоидной функции коры надпочечников и активацией симпатического звена вегетативной нервной системы (Р.М. Баевский, 1979; Бреус Т.К. и соавт., 1998; Ораевский В.Н. и соавт., 1998; Рапопорт С.И. и соавт., 1998; Агаджанян Н.А. и соавт., 2001 и др.). Полученные авторами данные подтверждают многочисленные предположения о возникновении неспецифической адаптивной стресс-реакции на магнитную бурю, характерной для ответа биосистем на воздействие других внешнесредовых факторов.
Несмотря на множество исследований, проводимые в разных уголках мира многочисленными научными группами, до сих пор не выделен единственный космогеофизический фактор, оказывающий преимущественное влияние на организм, поскольку факторы внешней среды имеют крайне малые амплитуды вариаций и действуют опосредованно через сложную систему обратных связей (Чибисов С.М. и соавт., 2012; Карп В.П. и соавт., 2012). Поэтому проблема влияния солнечной и геомагнитной активности на состояние различных систем организма, в частности сердечно-сосудистой системы, остается недостаточно изученной, неизвестны механизмы возможных эффектов (Гурфинкель Ю.И. и соавт, 1998). Высказано много гипотез, интерпретирующих механизмы магнитобиологических эффектов. Так, широкое распространение получила гипотеза об определяющей роли солнечной активности, геомагнитного поля и его колебаний в изменении скорости выпадения нерастворимого осадка оксихлорида висмута из коллоидной фазы, что подтверждено наблюдениями на всех широтах Земли (Пиккарди Дж., 1967; Агаджанян Н.А. и соавт., 2005). В лабораторных экспериментах показано, что эффективные частоты электромагнитных полей близки к циклотронным частотам ионов кальция, магния и др. (Леднев В.В. и соавт, 2003; Zhadin M.N. et al., 1990; Liboff A.R., 1997). Одной из теорий взаимодействия магнитных полей с биологическими объектами является стохастический резонанс (Бинги В.Н. и соавт., 2003, 2004, 2011; Рапопорт С.И. и соавт., 2012). Эффект стохастического резонанса определяет группу явлений, при которых отклик нелинейной системы на слабый внешний сигнал заметно усиливается с ростом интенсивности шума в системе (Анищенко В.С. и соавт., 1999).
Есть предположения ряда авторов (Бреус Т.К. и соавт., 1998; Phillips J.B. et al., 1997), что система гипоталамус-надпочечники информируется о воздействии геомагнитного поля через клетки APUD-системы, в результате чего происходит выделение кортизола и адреналина. В процесс вовлекается и эпифиз, что приводит, таким образом, к десинхронизации суточного ритма. Одно из предположений о механизмах влияния геомагнитной активности на организм человека сделали Shumilov O.I. et al. (2003): «Человеку требуется определенный уровень геомагнитного возмущения для поддержания оптимального здоровья». Данная теория может быть подтверждена работами, в которых показано, что геомагнитное поле является «синхронизатором» биологических ритмов через влияние на продукцию мелатонина (Мартынюк В.С., 2004, 2006; Рапопорт С.И. и соавт., 2001, 2006, 2011, 2012; Яшманов В.А., 2008; Reiter R.J., 1994; Wood A.W. et al., 1998; Weydahl A. et al., 2001;). Величина и знак ответной реакции биосистемы на внешнее воздействие зависит от исходного состояния энергообеспечения, знак дисбаланса внутренних энергозатрат биосистемы и поступления энергии из внешней среды определяет две стратегии адаптации. При дефиците энергии биосистема снижает чувствительность к внешним воздействиям, в фазах ритмов избыточной энергии биосистема способна к активной перестройке структуры, росту и развитию. Чередование этих стратегий адаптации отражает иерархию эндогенных биоритмов био- системы, которые эволюционно согласованы с привычными ритмами внешней среды (Загускин С.Л. и соавт., 2012).
Одним из основных органов-мишеней при воздействии гелиогеомагнитных флуктуаций является сердце (Чибисов С.М., 1987; 1991, 2003, 2004; Чибисов С.М. и соавт. 1995, 2001,2006). Выявлено, что в период магнитных бурь возникают явления десинхроноза сердечно-сосудистой системы, одним из первых признаков которого являются изменение амплитуды и периода биоритмов сократительной силы сердца, что связано с феноменом угасания амплитуды ритма при воздействии сверхнизкочастотного магнитного излучения, являющегося информационным стресс-фактором (Чибисов С.М. и соавт., 2001, 2006; Chibisov S.M., 2003).
Идентичность длины основных периодов годовых биоритмов эритроцитов, лейкоцитов, солнечной активности и других факторов внешней среды может служить подтверждением концепции о глубокой связи биоритмов с ритмами изменения солнечной активности, об информационной функции естественных электромагнитных полей и об электромагнитной природе биологических часов и клеточной дифференциации (Комаров Ф.И. и соавт, 1990). По результатам своих исследований Яшманов В.А. и соавт. (2008) заключили, что геомагнитное поле представляет собой внешний синхронизатор циркадианной и сезонной активности организма, участвуя в регуляции активности эпифиза.
Было высказано предположение, что биотропными агентами магнитных бурь могут оказаться полоса частот 0,5-2 Гц (геомагнитные пульсации Pci), а также полоса частот 6-16 Гц в диапазоне частот альфа- и бета- ритмов головного мозга (шумановские резонансы) (йди У.Р., 1980; Лысков Е.Б. и соавт., 1993; Колесник А.Г. и соавт., 2003; Бреус Т.К., 2006, 2012; Рапопорт С.И. и соавт. 2006, 2012; Клейменова Н.Г., 2011, 2012; Cherry N., 2002; Mitsutake G.A. et al., 2005; Matveyeva E.T. et al., 2007). Например, установлено, что характеристики ЭЭГ человека достоверно сопряжены с изменениями параметров электромагнитного поля крайненизкочастотного диапазона (шумановские резонансы), а также с параметрами ультранизкочастотного диапазона (альфвеновские резонансы) в среде обитания(Побаченко С.В. и соавт., 2006; Побаченко С.В., 2007). При этом степень сопряженности в существенной мере детерминируется уровнем солнечной активности. Показано, что наибольшей биотропностью обладают вариации космо- геофизических и погодных факторов в диапазоне частот 0,1-0,9 Гц (Пипин В.В. и соавт., 2010). В настоящее время существует и другой подход в теории воздействия слабых электромагнитных полей на биологические объекты, который работает в области квантовых пределов и оперирует со спин-орбитальными взаимодействиями (Бинги В.Н., 2002, 2003, 2012).
Цирканнуальные показатели нелинейной динамики ВСР
С целью лучшего понимания процессов, связанных с адаптацией регуляторных систем организма к сезонным колебаниям метеоусловий, нами проведена оценка цирканнуальных колебаний показателей нелинейной динамики ВСР. При однофакторном дисперсионном анализе наблюдаются значимые межсезонные различия величины SampEn и экспоненты а-1 DFA (табл. 2).
Для детализации выявленных различий между группами, при условии того, что нулевая гипотеза была отвергнута, проведен тест множественных сравнений. При оценке сезонных различий изучаемых показателей ВСР выявлено статистически значимое снижение показателя а1 в зимний сезон, относительно осеннего (0,97 (0,73; 1,21) против 1,15 (1,06; 1,24), соответственно, р=0,017) и летнего сезонов (0,97 (0,73; 1,21) против 1,19 (1,04; 1,31), соответственно, р=0,022; увеличение SampEn в зимний 1,49 (1,41; 1,72)) и весенний 1,63 (1,52; 1,66)) периоды относительно осеннего (0,81 (0,73; 0,91)) и летнего (0,80 (0,66; 0.85)), р=0,0001.
При проведении корреляционного анализа между нелинейными показателями выявлено, что на фоне относительно стабильных взаимосвязей в течение всего годового цикла, выделяется усиление корреляций с величиной SampEn зимой, они приобретают характер значимых умеренных и средней степени силы (рис. 14). Мы видим неустойчивость внутрисистемных связей и изменение знака корреляции при смене сезона.
На следующем этапе нашего исследования проведен регрессионный анализ зависимости показателей нелинейной динамики ВСР от метеофакторов в зависимости от сезона года (рис. 15). Надежные регрессионные модели удалось построить только для SampEn в летний сезон, выявлена зависимость данного показателя от температуры, влажности, облачности и индексов их патогенности. Зависимость SampEn от температуры (R2=0,694) (рис. 16 Б) носила линейный характер; его взаимоотношения с влажностью (R2=0,827) (рис. 16 А), индексом патогенности влажности Ih (R2=0,841) И индексом патогенности температуры It (R2=0,716) (рис. 16 Г) описывались полиномом второй степени; с облачностью (R2=0,440) (рис. 16 В) и индексом патогенности облачности In (R2=0,642) - полиномом третьей степени.
Если представить зависимости SampEn от сочетания различных метеофакторов в виде 3D поверхностей, то отчетливо видно, что есть определенный баланс комбинации метеофакторов, когда уровень энтропии остается относительно постоянным, а к ее изменению приводит отклонение от этого оптимальной величины (рис. 16 А, 16 Б).
Учитывая, что слабые воздействия переводят динамические системы, каковой является и сердечно-сосудистая система, из режима хаотических колебаний на требуемый динамический режим, при котором она оптимально функционирует, относительное возрастание энтропии и снижение показателя самоподобия (al) в зимний и весенний сезоны являются ответной реакцией одной из основных регуляторных систем организма на нестабильную метеорологическую обстановку. Подобные изменения можно расценивать как реализацию адаптационных механизмов, поскольку известно, что такое свойство ритма сердца, как хаотичность позволяет ему адекватно реагировать на изменение физических и эмоциональных нагрузок, а регулярность может свидетельствовать о повышении напряжения адаптации, когда гибкая подстройка под изменение внешних факторов затруднена (Майоров О.Ю. и соавт., 2010).
Полученные результаты согласуются с результатами работ (Зуевский В.П., 2001; Адайкин В.И. и соавт., 2007), поскольку динамика метеофакторов в зимний и весенний периоды носит хаотичный характер, что связано с их значительными межсуточными изменениями, соответственно и динамика метеотропных реакций человека также хаотична. Усиление корреляционных взаимосвязей SampEn с другими показателями именно в зимний период также можно рассматривать как один из механизмов реализации адаптационных реакций здорового организма.
Наряду с описанными изменениями обращает на себя внимание отсутствие в зимний сезон значимой зависимости от метеофакторов, которая выявлена летом, и в этом случае основным показателем является энтропия, которая, по-видимому, является величиной, наиболее чувствительной к слабым воздействиям. Выявленные связи, за исключением взаимосвязи с температурой, носят нелинейный характер и при подборе графиков зависимости могут быть описаны полиномами второй и третьей степени, причем дисперсию SampEn в летний период в 44-84% случаев можно объяснить влиянием температуры, влажности, облачности и рассчитанных индексов их патогенности.
Возможно, столь выраженное влияние метеофакторов летом связано с меньшей дисперсией показателей температуры, влажности и облачности в это время, что способствует как относительному снижению энтропии, сравнительно с весной, так и более тесной ее взаимосвязью с окружающей средой.
Для комплексного понимания механизмов адаптации регуляции сердечного ритма к сезонным колебаниям природных факторов произведена оценка корреляционных взаимосвязей между показателями статистического анализа ВСР и нелинейными показателями (таб. 3).
Анализируя выявленные корреляции, можно заметить, что SampEn имеет максимальное количество достоверных связей с изучаемыми показателями в зимний период: корреляции с ЧСС и стресс-индексом носят характер отрицательных средней силы, с SDNN и RMSSD - положительных средней силы. Показатель D2, напротив, наибольшее количество связей имеет в летний период, количество которых несколько убывает осенью, но характер их не меняется.
Обращает на себя внимание стабильность корреляций D2 с SDNN (положительные, умеренные и средней силы), RMSSD (положительные, умеренные, средней силы и сильные) и SI (отрицательные сильные и средней силы). Данная закономерность указывает на то, что величина показателя корреляционной размерности D2 в значительной степени обеспечивается общей вариабельностью сердечного ритма (SDNN) и, в частности, активностью парасимпатического отдела ВНС (RMSSD), о чем также свидетельствует и отрицательная связь с индексом напряжения (SI).
Оценка влияния гелиогеомагнитной активности и погодных факторов на больных гипертонической болезнью
Обследовано 43 больных гипертонической болезнью (ГБ) I-I1 стадии, 1-3 степени в возрасте от 50 до 68 лет и 19 относительно здоровых волонтеров той же возрастной группы. 29 пациентов предъявляли жалобы на выраженную зависимость от колебания метеофакторов: головные боли, головокружения, подъем АД, снижение работоспособности. Подобные симптомы, как выяснено из анамнеза, чаще беспокоили испытуемых при резком повышении влажности воздуха на фоне снижения атмосферного давления и температуры.
Для оценки биоритмологической структуры 32 пациентам проводили ауто- ритмометрию показателей сердечно-сосудистой системы (ЧСС, САД, ДАД) в течение четырех последовательных суток, через равные 4-х часовые интервалы времени в 2.00, 6.00, 10.00, 14.00, 18.00 и 22.00 часов, всего 24 измерения в серии и 11 - мониторирование АД (СМАД).
При групповом хроноанализе ритмов показателей гемодинамики у относительно здоровых волонтеров (57 синусоид) выявлены достоверные циркадианные ритмы в 75,2% случаев, инфрадианные - 17,7%, ультрадианные - 7,1%. 67,2% ритмов основных гемодинамических показателей у относительно здоровых лиц достоверны (р=0,9-1,0), 33,8% ритмов - недостоверны (р 0,9) (рис. 35 А). Средняя величина САД (мезор) составила 118,5 мм рт. ст. (амплитуда колебалась от 111,7 до 125,6 мм рт. ст.), акрофаза - в 13 ч. 22 мин. Среднесуточная величина ДАД составила 79,1 мм рт. ст. с акрофазой в 14 ч 13 мин.; мезор ЧСС - 67,6 уд/мин с ак- рофазой в 13 ч. 58 мин., минимальные значения ЧСС отмечались в ночные часы.
При проведении группового хроноанализа у больных ГБ (129 синусоид) нами выявлено 43% достоверных и 57% недостоверных ритмов, в спектре достоверных ритмов преобладали циркадианные (69,8%), доля инфрадианных составила 18,6%, ультрадианных - 11,6% (рис. 35 Б). Таким образом, доля достоверных ритмов у больных ГБ, в сравнении с относительно здоровыми, ниже на 24,2%, что существенно изменило спектр соотношения достоверных ритмов у пациентов с ГБ и ослабило систему временной организации сердечно-сосудистой системы - развился десинхроноз, следовательно, нарушилась гармоничность в работе биосистемы.
Среди больных гипертонической болезнью выявлены статистически значимые взаимосвязи показателей АД и ЧСС с показателями синхронной метеосводки. Необходимо отметить, что в большинстве случаев показатели АД и ЧСС коррелировали с несколькими факторами, что потребовало применения многомерных планов, позволяющих анализировать сложные зависимости нескольких переменных от нескольких предикторов, учитывая эффекты их взаимодействия.
Анализ данных проводили с использованием полифакторной и полиноми- нальной регрессии модуля GRM и построения модели при помощи нахождения лучшего подмножества. Для каждого исследуемого проведен регрессионный анализ систолического, диастолического АД и ЧСС, в качестве предикторов из показателей метеофакторов выступали влажность, скорость ветра, атмосферное давление, температура, их квадраты и различные комбинации их взаимодействий, которые для удобства итогового анализа суммировались в графу «эффекты взаимодействия». Такой же анализ проводили, используя в качестве предикторов геомагнитный индекс Ар, скорость его изменения за 3 часа, поток радиоизлучения на частоте 10,7 (F10,7) и эффекты их взаимодействия.
Анализируя влияние метеофакторов можно отметить, что чаще всего в качестве предикторов наблюдается сочетание показателей, в основном 2-3, причем влияние на САД (в 22,58%) встречается у большего количества больных. Таким образом мы видим, что на первом месте по значимости стоит комплекс предикторов в различных сочетаниях, на втором - атмосферное давление и температура воздуха, на третьем - скорость ветра. Полиноминальная зависимость встречается лишь у нескольких человек (рис. 36). У 4 пациентов статистически значимых зависимостей от изучаемых предикторов выявить не удалось.
При сравнении полученных результатов с аналогичными в группе относительно здоровых волонтеров можно отметить, что для второй группы по частоте на первом месте также стоят эффекты взаимодействия, за ними следует зависимость от атмосферного давления, на третьем месте - зависимость от температуры (рис. 37). У остальных испытуемых не удалось построить адекватных регрессионных моделей.
При анализе влияния гелиогеомагнитной активности на показатели сердечно-сосудистой системы у больных ГБ можно наблюдать их линейные зависимости от предикторов, причем на первом месте наблюдается зависимость от скорости изменения Ар, на втором — от F10,7, на третьем - от текущего индекса Ар (рис. 38).
В данном случае эффекты взаимодействия между показателями играют небольшую роль (рис. 38). В группе относительно здоровых волонтеров чаще всего отмечалась полиноминальная зависимость от межсуточных колебаний геомагнитного индекса Ар (17%), зависимость от текущего индекса Ар встречалась в 8,7% случаев, от потока радиоизлучения - в 7,3%.
Статистически значимые коэффициенты множественной корреляции предикторов и откликов в группе больных ГБ колебались от 0,72 до 0,80, в группе сравнения - от 0,47 до 0,57, различий в тесноте связи изучаемых показателей с метеофакторами и гелиогеомагнитной активностью выявить не удалось, р=0,38- 0,46 (табл. 21).
Таким образом, в группе больных ГБ наблюдается тесная связь между предикторами и основными гемодинамическими показателями, дисперсия которых на 52-65% может быть объяснена синхронной флуктуацией метеорологических факторов, геомагнитной активности, ее 3-х часовой изменчивости и величины потока радиоизлучения.
У относительно здоровых лиц с нормальными цифрами АД не более 21-31 % дисперсии гемодинамических показателей может объясняться воздействием изучаемых природных факторов внешней среды.
При поведении дисперсионного анализа выявлено, что количество значимых связей с метеофакторами возрастает с ростом мезора (среднесуточного уровня) систолического АД, т е. по мере усугубления тяжести заболевания и роста степени артериальной гипертензии (р=0,006) (рис. 39).
При проведении апостериорного анализа выявлены различия между группой 4 с наличием 3-х и более связей, группой 1, где значимых связей не обнаружено (р=0,014) и группой 2, с наличием только 1-ой значимой связи (р=0,012) (табл. 22). Результаты согласуются с исследованием Заславской Р.М. и соавт. (2010), в котором показано увеличение корреляционных отношений между показателями гемодинамики и погодными факторами в три раза при увеличении степени и стадии ГБ. Эти закономерности можно связать с изменениями состояния как центральной, так вегетативной нервной системы при развитии гипертонической болезни, поскольку в формировании степени реагирования на метеофакторы участвуют рефлекторные механизмы (рефлекторные реакции на термические и механические раздражители), изменение тонуса симпатической и парасимпатической нервной системы с увеличением уровня катехоламинов и ацетилхолина в крови.
Метод хронокоррекции и хронопрофилактики метеопатических реакций у студентов-медиков с десинхронозами
Несмотря на описанные в обзоре литературы способы, применяемые для коррекции повышенной чувствительности человека, до сих пор не разработана комплексная методика, основанная на индивидуальном подходе к каждому пациенту. По результатам исследований влияния погодных факторов на адаптационные резервы организма относительно здоровых студентов нами разработана методика хронопрофилактики наблюдаемых у них метеопатических реакций (Заявка на изобретение 2012136100).
Методика включает в себя прием фитококтейля «ФК-Э» (свидетельство на товарный знак РФ №446082) перорально по 10-15 капель в течение двух недель 1 раз в сутки с учетом хронотипа волонтера с последующим магнито- инфракрасно-лазерным воздействием на акупунктурные точки через аппликатор, смоченный в фитококтейле «ФК-РС» (свидетельство на товарный знак РФ №445915) в сочетании с ароматерапией маслом кедра. Магнито-инфракрасно- лазерное воздействие осуществляли с помощью аппарата «РИКТА — 05», сочетающего в себе воздействие постоянного магнитного поля 35 мТа, светодиодами красного и инфракрасного света, а также лазера плотностью мощности 1 мВт/см2 и импульсной мощности 8-20 Вт. Воздействие проводили в режиме биоуправления при помощи сигналов с датчиков пульса и дыхания, установленных на пациенте в течение 120 сердечных сокращений на каждую точку.
Воздействие осуществляли на акупунктурные точки: Тг(Х)5 - вай-гуань (расположена на наружной стороне предплечья), Е(Ш)36 - цзу-сань-ли (на один поперечный палец латеральнеє гребня большеберцовой кости), Тг(Х)15 - тянь-ляо (в надостной ямке, у верхнего угла лопатки) и МС(1Х)5 - цзянь-ши (между сухожилием длинной ладонной мышцы и сухожилием лучевого сгибателя запястья) (рис. 73). Выбор точек происходил согласно рекомендациям по применению БАТ при метеопатических реакциях (Вогралик В.Г. и соавт., 2001). Продолжительность курса 12-15 дней.
Фитококтейль «ФК-Э», содержащий смесь спиртовых настоек элеутерококка, солодки голой и родиолы розовой, назначали перорально 1 раз в сутки в часы, соответствующие хронотипу испытуемого перед началом фитолазерофореза (по 15-20 капель лицам с физиологическим десинхронозом, 25-30 капель лицам с патологическим десинхронозом). Для ароматерапии использовали эфирное масло кедра атласского, произведенное фирмой «Аромашка» (г.Москва), которое распыляли с помощью электрической ультразвуковой аромалампы «Эфа». Сеансы проводили в затемненной комнате (кабинет «Антистресс» ИБМИ), сидя в удобных креслах в течение 25 мин ежедневно на протяжении 12-15 дней на фоне гармонизирующей музыки.
Причиной выбора эфирного масла кедра послужило то, что он является одним из лучина адаптогенов, показан лицам, подверженным метеорологическим влияниям, в качестве профилактики при магнитных возмущениях, десинхронозах, при переездах в другие климатические зоны (Николаевский В.В., 2000).
В эксперименте приняли участие волонтеры - студенты в возрасте 21-23 лет, 10 девушек и 5 юношей, у которых наблюдалась выраженная взаимосвязь самочувствия с резкой сменой атмосферного давления, температуры и влажности. Все испытуемые при хронодиагностике показали признаки десинхроноза (физиологического или патологического).
После проведенных коррекционно-профилактических мероприятий у испытуемых снизилась частота возникновения метеопатических реакций при резком изменении погодных факторов с постепенным исчезновением проявлений повышенной метеочувствительности. Субъективно они отмечали улучшение самочувствия, повышение умственной и физической работоспособности, настроения, что и показали результаты теста САН.
При анализе изменений показателей ВСР на фоне комплексного воздействия выявлено статистически значимое снижение стресс-индекса с 125,13 (59,56; 162,21) до 80,11 (63,36; 146,64), р=0,038; оптимизация вегетативного статуса путем снижения процентного содержания медленных волн 1 порядка (LF%) (45,63 (36,20; 51,00) - 36,10 (30,92; 46,20) до и после хронокоррекции, соответственно, р=0,09) и их отношения к быстрым волнам (LF/HF) (1,74 (1,18; 2,04) - 0,92 (0,86; 1,37) до и после хронокоррекции, соответственно, р=0,047) (табл. 33).
При проведении сравнительного анализа параметров ГРВ-биоэлектрограмм пациентов до и после комплексной хронокоррекции установлено статистически значимое увеличение нормализованной и интегральной площади, интенсивности свечения, среднего радиуса изолинии, снижение коэффициента формы и коэффициента активации. Полученные данные свидетельствуют о повышении адаптационного потенциала организма за счет оптимизации энергетического гомеостаза организма на базовом, органном уровне (ГРВ-граммы с фильтром (F)), а также нормализации текущего вегетативного состояния (ГРВ-граммы без фильтра (wF)) (табл. 34).
Изменение уровня вегетативной регуляции сопровождалось улучшением пространственно-временного восприятия хронотопа и самочувствия по тесту САН. Так, отмечено статистически значимое увеличение ИМОГ (56,18±2,41, 59,11±1,97 до и после коррекции, соответственно, р=0,048), ИМХОГ (54,48±2,17, 58,78±2,25 до и после коррекции, соответственно, р=0,036), ИДХЗГ (92,27±2,26, 95,85±2,58 до и после коррекции, соответственно, р=0,044), что свидетельствует о расширении резервов и емкости адаптации у группы испытуемых (рис. 74). Одновременно выявлены и признаки возрастания устойчивости временной организации сердечно-сосудистой системы: возросла доля достоверных ритмов в биосистеме и нормализовались амплитудно-фазовые характеристики циркадианных ритмов, что свидетельствует об успешной хроноадаптации
Данные положительные сдвиги сопровождались ростом баллов по тесту САН: статистически значимо возросла оценка по шкале «самочувствие» (5,78±0,74, 6,47±0,67, до и после коррекции, соответственно, р=0,031) и «настроение» (5,93±0,82, 6,98±0,77, до и после коррекции, соответственно, р=0,011) (рис.
Положительная динамика коснулась и уровня тревожности: по результатам сравнительного анализа с использованием t-теста для связанных выборок данных теста Спилбергера-Ханина отмечено статистически значимое снижение ситуативной (р=0,00007) и тенденция к снижению личностной тревожности (р=0,074) (рис. 76).
В качестве примера успешных профилактических мероприятий приведем данные обследования студента К-ва А.Л.., 21 года, предъявлявшего жалобы на головные боли, снижение артериального давления, изменение настроения при резкой перемене погоды. Хронодиагностика ритмов показателей сердечнососудистой системы выявила состояние физиологического десинхроноза.
При анализе вариабельности сердечного ритма выявлен сдвиг спектра мощности в сторону низких частот, преобладание тонуса симпатического отдела вегетативной нервной системы, увеличение стресс-индекса. После проведенных коррекционно-профилактических мероприятий испытуемый отмечал нивелирование симптомов повышенной чувствительности к смене комплекса метеофакторов, улучшение самочувствия. При дальнейшем динамическом наблюдении отмечалось отсутствие эпизодов метеопатических реакций. Анализ показателей ВСР выявил нормализацию вегетативного статуса, уменьшение стресс-индекса, (рис. 77).
По результатам хронодиагностики установлено увеличение числа достоверных циркадианных ритмов на 16% и нормализацию зон блуждания акрофаз по оси времени на 1,5-2 часа, что указывает на рост устойчивости временной организации сердечно-сосудистой системы испытуемого.
По результатам анализа ГРВ-биоэлектрограмм отмечено, что после курса профилактических процедур восстанавливается целостность контура свечения, снимаются блокировки, уменьшаются стриммеры (выбросы свечения), увеличивается площадь свечения и нормализуется его симметричность. В результате проводимых указанным способом профилактических мероприятий произошло существенное уменьшение коэффициента активации, что также свидетельствует об оптимизации вегетативного баланса и снижении эмоциональной напряженности и тревожности, являющихся одними из факторов, провоцирующих возникновение метеозависимости, т.е. испытуемый перешел в группу успешно адаптированных.
